GRADO EN INGENIERIA MECÁNICA MECÁNICA DE FLUIDOS

03 - Continuidad

1. Considere un flujo estacionario de agua (=1.94 slug/ft 3) a través del dispositivo que se muestra en la

figura. El flujo másico que sale de la sección 3 es de 3.88 slugs/s. El flujo volumétrico entrante en la sección

4 es de 1 ft3/s y

v i1 10 ft/s. Las secciones son A1 = 0.2 pie

2, A2 = 0.5 pie

2 y A3 = A4 = 0.4 pie

2. Si las

velocidades se suponen uniformes a través de todas las secciones de entrada y salida, determinar la velocidad

del flujo en la sección 2.

1

2

3

4

60º

30º

x

y

2. A través de un tanque grande que tiene un diámetro de D fluye agua con velocidad v = a-r2 m/s. Calcular

el valor de la constante a. ¿Cuál es la velocidad media del agua que sale por el tubo más pequeño que tiene un

diámetro de d?. Datos: D = 1.5 m y d = 0.3 m

D

d

r

3. Un tanque de volumen 0.05 m3 que contiene aire a P=800 kPa (absolutos) y 15ºC. En t = 0, el aire empieza

a escapar a través de una válvula con un área de flujo de 65 mm2. El aire que circula a través de la válvula

tiene una velocidad de 311 m/s y una densidad de 6.13 kg/m3. Las propiedades en el resto del tanque pueden

suponerse uniformes en cada instante. Determinar la relación de cambio instantánea de la densidad en el

tanque, en t = 0.

4. Un acumulador hidráulico se diseña para reducir las pulsaciones de presión en el sistema hidráulico de una

máquina herramienta. Para el instante mostrado determinar el flujo de aceite hidráulico que el acumulador

gana o pierde.

D = 3 cm.

v = 13 cm/s.Q = 217 l/min.

GRADO EN INGENIERIA MECÁNICA MECÁNICA DE FLUIDOS

03 - Continuidad

5. La sección de una tubería que conduce agua contiene una cámara de expansión con una superficie libre de

área 2 m2. El tubo de entrada tiene una sección de 1 m

2. En un instante determinado, la velocidad en la

sección 1 es de 3 m/s hacia la cámara. El agua fluye hacia afuera en la sección 2 a 4 m3/s. Ambos flujos son

uniformes. Calcular la relación de cambio del nivel de la superficie libre en el instante determinado. Indicar si

el nivel asciende o desciende.

21

V1 v2

6. El globo de la figura se llena a través de la sección 1, de área A1, donde la velocidad es V1 y la densidad

del fluido ρ1. La densidad media del globo es ρb(t). Obtenga una expresión para la variación temporal de la

masa dentro del globo.